Оценка погрешности конечно-элементного расчета ультразвуковой колебательной системы для обработки вен нижних конечностей

Аннотация:

Важным направлением развития современной хирургии является внедрение различных энергетических (электрохирургических, лазерных) типов воздействия на биологические ткани для их применения при малоинвазивных оперативных вмешательствах, что позволяет использовать широкий спектр биологических эффектов и улучшить результаты лечения. Низкочастотный ультразвук высокой интенсивности в диапазоне от 20 до 100 кГц также широко применяется в различных областях хирургии. Разнообразие биологических эффектов ультразвука позволяет использовать его для воздействия на различные по структуре ткани, такие как мышцы, кости, сосуды, бляшки и др., для их абляции, рассечения, фрагментации, сверления, сварки, импрегнации лекарственных препаратов. Варикозная болезнь вен нижних конечностей (ВБНК) - одно из самых распространенных заболеваний венозной системы человека. Оно характеризуется расширением просвета вен нижних конечностей и сопровождается несостоятельностью клапанов и, как следствие, нарушением кровотока. По сравнению с существующими малоинвазивными хирургическими методами лечения ВБНК применение ультразвука в обработке подкожных вен нижних конечностей обладает следующими потенциальными преимуществами: повышение безопасности операции за счет предотвращения тепловых повреждений паравазальной ткани и перфорации стенки сосуда, характерных для методов лазерной и радиочастотной абляции, что достигается работой ультразвукового инструмента в более низком диапазоне температур; повышение эффективности лечения ВБНК за счет возможности совмещения химического, теплового и механического механизмов воздействия; возможность стерилизации и многократного использования инструмента ультразвуковой системы. Однако разработка ультразвуковых колебательных систем (УЗКС) для сосудистой хирургии связана с рядом технологических трудностей. К ним относятся сложности с поддержанием резонанса и необходимость снижения потерь в длинных гибких проводниковых системах с рабочими окончаниями сложной формы. Кроме того, из-за несовершенства методов расчета эксплуатационные характеристики изготавливаемых ультразвуковых систем могут существенно отличаться от ожидаемых на этапе проектирования. Изменение конструкции УЗКС в ходе практических испытаний, в свою очередь, увеличивает конечную стоимость и время создания изделия. В настоящей статье оцениваются погрешности технологических параметров, получаемые на этапе конечно-элементного моделирования, при проектировании ультразвуковых систем в пакетах программ инженерного моделирования «ANSYS» и «COMSOL Multiphysics».

Авторы:

Издание: Медицинская техника
Год издания: 2025
Объем: 4с.
Дополнительная информация: 2025.-N 3.-С.40-43. Библ. 20 назв.
Просмотров: 0